(57)【要約】【課題】絶縁テープをコイル導体に巻装する際、絶縁テープに捩れが生じても、その捩れをもとの正規状態に調整する絶縁テープの巻回装置および絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープ巻回方法を提供する。【解決手段】本発明に係る絶縁テープの巻回装置は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれに移動可能にするとともに、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれを中心にして回転可能なテーピングヘッド１４と、このテーピングヘッド１４に回転可能に組み込まれた回転リング２７と、この回転リング２７に組み込まれ、絶縁テープ１３ａ，１３ｂを収容するリール４２ａ，４２ｂと、絶縁テープ１３ａ，１３ｂのコイル導体１０への巻回中、絶縁テープ１３ａ，１３ｂに捩れが発生したとき、リール４２ａ，４２ｂを変位させるテープ捩れ調整駆動装置５３ａ，５３ｂを備えた。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれに移動可能にするとともに、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれを中心にして回転可能なテーピングヘッドと、このテーピングヘッドに回転可能に組み込まれた回転リングと、この回転リングに組み込まれ、絶縁テープを収容するリールと、絶縁テープのコイル導体への巻回中、絶縁テープに捩れが発生したとき、前記リールを変位させるテープ捩れ調整駆動装置を備えたことを特徴とする絶縁テープの巻回装置。
【請求項２】
テープ捩れ調整駆動装置は、モータであることを特徴とする請求項１記載の絶縁テープの巻回装置。
【請求項３】
回転リングは、モータで回転駆動される構成にしたことを特徴とする請求項１記載の絶縁テープの巻回装置。
【請求項４】
回転リングは、回転数を検出するエンコーダを備えたことを特徴とする請求項１記載の絶縁テープの巻回装置。
【請求項５】
回転リングは、外部からの電流を受けるスリップリングを備えたことを特徴とする請求項１記載の絶縁テープの巻回装置。
【請求項６】
コイル導体にリールから供給される絶縁テープで巻回中、絶縁テープに捩れが生じたとき、テープ捩れ調整駆動装置を駆動させ、前記リールを変位させ、前記絶縁テープの捩れを正規状態に調整することを特徴とする絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法。
【請求項７】
コイル導体への絶縁テープの巻回は、少なくとも２本以上の絶縁テープを用いるとともに、互いが重ね巻きを行うことを特徴とする請求項６記載の絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の固定子コイルに絶縁テープを巻装する際に発生する絶縁テープの捩れを元の正規状態に調整する絶縁テープの巻回装置および絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、発電機等の回転電機では、固定子コイルとして使用するコイル導体に絶縁性を高める絶縁テープを巻回しているが、絶縁テープをコイル導体に巻回する際、テーピング装置が使用されており、その構成として図５、図６に示すものがある。
【０００３】
このテーピング装置は、支持フレーム（図示せず）に設けた回転リング１に複数の絶縁テープ２ａ，２ｂを巻回したリール３ａ，３ｂを設け、水平に支持されたコイル導体４の一端に絶縁テープ２ａ，２ｂを貼着し、その後、回転リング１をコイル導体４の周りに回転させ、しかも一定の張力を与えながらコイル導体４の軸方向（長手方向）に向って移動させるとともに、移動中、図７に示すように、２本の絶縁テープ２ａ，２ｂを用いてコイル導体４は巻回させる構成にしている。
【０００４】
なお、この種のテーピング装置には、例えば、特開平７−１３１９５９号公報（特許文献１）や特開平９−５６１２３号公報（特許文献２）等が開示されている。
【特許文献１】特開平７−１３１９５９号公報
【特許文献２】特開平９−５６１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回転電機に適用するコイルは、横断面を長方形に形成するコイル導体４が軸方向（長手方向）に向って延びる直線部４ａと、両端が捩れを含む折曲げ状の３次元形状のエンド部４ｂ，４ｂとから構成されている。
【０００６】
このような形状のコイル導体４、特に３次元形状のエンド部４ｂ，４ｂに絶縁テープ２ａ，２ｂを巻回する場合、従来のテーピング装置では、絶縁テープ２ａ，２ｂの捩れ、テープ巻回残量、テープ張力等を監視する手段を備えておらず、専ら作業員の目視確認と長年の経験に基づく判断に依存するところが多く、以下に示す問題点を抱えていた。
【０００７】
絶縁テープ２ａ，２ｂのコイル導体４への巻回中、絶縁テープ２ａ，２ｂは、張力が変動し、張力の変動に伴って弛みが生じて捩れることがあった。捩れに気付かないまま運転していると、絶縁テープ２ａ，２ｂはコイル導体４に対し、粗密のムラができ、絶縁性能に悪影響を与えていた。
【０００８】
特に、捩れを含む折曲げ状の３次元形状のエンド部４ａ，４ｂでは、絶縁テープ２ａ，２ｂの張力の変動が大きく、絶縁テープ２ａ，２ｂに捩れがなくとも、コイル導体４に対して粗、密の巻回状態が出ることがあるが、その上に絶縁テープ２ａ，２ｂに捩れが出ていると、ますます、粗、密のムラが重畳し、絶縁性能を低下させる要因になっていた。
【０００９】
このために、絶縁テープ２ａ，２ｂのコイル導体４への巻回中、張力の変動に伴って絶縁テープ２ａ，２ｂに捩れが生じても、捩れをもとの正規状態に自動的に調整できる何らかの新たな技術の出現が求められていた。
【００１０】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、絶縁テープのコイル導体への巻回中、張力の変動に伴って絶縁テープに捩れが生じても捩れをもとの正規状態に容易に、かつ自動的に調整できる絶縁テープの巻回装置および絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る絶縁テープの巻回装置は、上述の目的を達成すめために、請求項１に記載したように、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれに移動可能にするとともに、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれを中心にして回転可能なテーピングヘッドと、このテーピングヘッドに回転可能に組み込まれた回転リングと、この回転リングに組み込まれ、絶縁テープを収容するリールと、絶縁テープのコイル導体への巻装中、絶縁テープに捩れが発生したとき、前記リールを変位させるテープ捩れ調整駆動装置を備えたものである。
【００１２】
また、本発明に係る絶縁テープの捩れ調整装置は、上述の目的を達成すめために、請求項２に記載したように、テープ捩れ調整駆動装置は、モータであることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明に係る絶縁テープの巻回装置は、上述の目的を達成すめために、請求項３に記載したように、回転リングは、モータで回転駆動される構成にしたものである。
【００１４】
また、本発明に係る絶縁テープの巻回装置は、上述の目的を達成すめために、請求項４に記載したように、回転リングは、回転数を検出するエンコーダを備えたものである。
【００１５】
また、本発明に係る絶縁テープの巻回装置は、上述の目的を達成すめために、請求項５に記載したように、回転リングは、外部からの電流を受けるスリップリングを備えたものである。
【００１６】
また、本発明に係る絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法は、上述の目的を達成すめために、請求項６に記載したように、コイル導体にリールから供給される絶縁テープで巻回中、絶縁テープに捩れが生じたとき、テープ捩れ調整駆動装置を駆動させ、前記リールを変位させ、前記絶縁テープの捩れを正規状態に調整する方法である。
【００１７】
また、本発明に係る絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法は、上述の目的を達成すめために、請求項７に記載したように、コイル導体への絶縁テープの巻回は、少なくとも２本以上の絶縁テープを用いるとともに、互いが重ね巻きを行う方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る絶縁テープの巻回装置および絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法は、運転中の絶縁テープの張力の変動等があって絶縁テープに捩れが生じたとき、絶縁テープを収容するリールを変位させて絶縁テープをもとの正規状態に維持させているので、絶縁テープのコイル導体への巻回を粗、密の偏奇がなく、絶縁性能を高く維持させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る絶縁テープの巻回装置および絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る絶縁テープの巻回装置の全体を示す概略斜視図である。
【００２１】
本実施形態に係る絶縁テープ巻回装置は、コイル導体１０の直接部分を支持するコイル導体直線部支持クランプ１１と、コイル導体１０のエンド部を支持するコイル導体エンド部支持クランプ１２と、コイル導体１０に絶縁テープ１３を巻装するテーピングヘッド１４と、このテーピングヘッド１４を駆動して自在に移動させるテーピングヘッド支持移動装置１５と、このテーピンビヘッド支持移動装置１５の動きを遠隔的に制御するアンテナ１６を備えたテーピング制御装置１７と、絶縁テープ１３の張力やテーピングヘッド１４の動きの軌跡等を予め入力する入力装置１８等を備えた構成になっている。
【００２２】
テーピングヘッド支持移動装置１５は、ベースプレート１９に設けたレール２０上をＸ軸方向に移動させる移動板２１と、この移動板２１に設けられたレール２２上をＹ軸方向に摺動させるテーブル２３と、このテーブル２３に設けられ、テーピングヘッド１４をＺ軸方向に昇降させるコラム２４と、テーピングヘッド１４をコラム２４のＺ軸を中心にして回転させるとともに、コラム２４のＹ軸を中心にして回転させる、例えば、モータ等の駆動機構部２５とを備え、テーピングヘッド１４を５軸方向に駆動できる構成になっている。
【００２３】
また、コイル導体直線部支持クランプ１１は、シリンダ内に収容された支持軸と支持軸に設けた把持部（ともに図示せず）を備え、テーピングヘッド１４が近付くと、把持部が開口し、支持軸が降下し、テーピングヘッド１４に衝突しないようにしている。
【００２４】
また、テーピング制御装置１７は、予め入力しておいて入力装置１８からのデータ情報を基にしてコイル導体直接部支持クランプ１１、テーピングヘッド１４、駆動機構部２５等に与えて駆動させ、その挙動をコントロールしている。
【００２５】
一方、テーピングヘッド１４は、図２に示すように、筒状のフレーム２６に収容する回転リング２７と、フレーム２６の裏側に設けられ、回転リング２７をフレーム２６の周方向に沿って回転駆動させるモータ２８と、回転リング２７の外側を覆設する蓋２９とを備え、絶縁テープ１３をコイル導体１０に巻回させる際、例えば、少なくとも２本以上の絶縁テープ１３ａ，１３ｂで、互いが１／２の重ね巻きを行っている。
【００２６】
また、フレーム２６に収容させた回転リング２７内には、コイル導体１０に中間ローラ３０ａ，３０ｂを介して絶縁テープ１３ａ，１３ｂを供給するテープホルダ３１ａ，３１ｂと、テープホルダ３１ａ，３１ｂに収容された絶縁テープ１３ａ，１３ｂの巻数直径をレーザ光で計測し、絶縁テープ１３ａ，１３ｂの巻数の終了をレーザ光で監視する絶縁テープ監視センサ３２ａ，３２ｂと、テープホルダ３１ａ，３１ｂから中間ローラ３０ａ，３０ｂを介してコイル導体１０に供給する絶縁テープ１３ａ，１３ｂの張力の強弱、高低を調整する絶縁テープ張力制御装置３３ａ，３３ｂとが設けられている。
【００２７】
また、回転リング２７内には、絶縁テープ監視センサ３２ａ，３２ｂで計測した絶縁テープ巻数直径の情報をテーピング制御装置１７に送る無線機３４およびアンテナ３５ａ，３５ｂと、補助用のテープホルダ３６と、絶縁テープ１３ａ，１３ｂのコイル導体１０への巻回段取り時、絶縁テープ１３ａ，１３ｂがコイル導体１０に正確に貼着されているかをレーザ光で監視するレーザ監視装置３７が設けられている。
【００２８】
また、回転リング２７内には、絶縁テープ１３ａ，１３ｂのコイル導体１０への巻回中に発生するテープ捩れを、絶縁テープ１３ａ，１３ｂを収容するテープホルダ３１ａ，３１ｂ内に設けたリール（図示せず）を角度θの範囲内で変位させてもとの正規状態に戻す後述のテープ捩れ調整駆動装置５３ａ，５３ｂ、具体的にはモータが設けられている。
【００２９】
なお、符号５４は回転リング２７の回転数を検出するエンコーダである。
【００３０】
図３は、図２に示したテープホルダ３１ａ（３１ｂ）および絶縁テープ張力制御装置３３ａ（３３ｂ）を抜き出した絶縁テープの巻回装置の部分拡大図である。
【００３１】
テープホルダ３１ａ（３１ｂ）は、回転リング２７から延びた支持板３８および横フレーム３９で支持され、周縁に歯４０を備えたベース板４１と、ベース板４１に接続し、巻回した絶縁テープ１３ａ（１３ｂ）を収容するリール４２と、リール４２に設けられ、収容した絶縁テープ１３ａ（１３ｂ）を係合させてリール４２の空回り運転を防止するピン４３を備えている。
【００３２】
また、絶縁テープ張力制御装置３３ａ（３３ｂ）は、回転リング２７から延びた支持板４４、横フレーム４５、アーム４６を介して支持されたモータ５２と、このモータ５２の駆動力によりリール４２から中間ローラ３０ａ（３０ｂ）を介して送り出される絶縁テープ１３ａ（１３ｂ）の張力を調整させる張力調整機構部４８を備えている。
【００３３】
この張力調整機構部４８は、回転盤４９の周縁に歯５０を備え、ベース板４１に設けた歯４０と螺合させ、互いを矢印ＡＲの反対方向に向って回転させ、この間に絶縁テープ１３ａ（１３ｂ）の張力の調整を行っている。
【００３４】
また、横フレーム４５には、絶縁テープ切断監視センサ５１が設けられている。
【００３５】
この絶縁テープ切断監視センサ５１は、運転中、絶縁テープ１３ａ（１３ｂ）の張力を受けて中間ローラ３０ａ（３０ｂ）が軸線Ｇ１に位置しているが、絶縁テープ１３ａ（１３ｂ）が切断されると張力が無くなり、中間ローラ３０ａ（３０ｂ）が軸線Ｇ２に移動することを利用し、中間ローラ３０ａ（３０ｂ）の軸線Ｇ２の位置をレーザ光で監視し、監視した情報を図２に示した無線機１４、アンテナ３５ａを介して図１に示したテーピング制御装置１７に送るようになっている。そして、絶縁テープ１３ａ（１３ｂ）の切断の情報を受けたテーピング制御装置１７は、テーピングヘッド支持移動装置１５やテーピングヘッド１４に運転停止指令を出す。
【００３６】
図４は、図２に示したテーピングヘッド１４をＢ−Ｂ線に沿って切断した切断断面図である。
【００３７】
テーピングヘッド１４は、フレーム２６内に収容する回転リング２７に回転駆動力を与えるモータ２８と、回転リング３７の回転数を検出するエンコーダ５４と、テープホルダ３１ａ，３１ｂ等とを備え、巻回した絶縁テープ１３ａ，１３ｂをコイル導体１０に供給するために収容させたリール４２ａ，４２ｂと、回転リング２７に器外から供給された電流を与えるスリップリング５５ａ，５５ｂと、リール４２ａ，４２ｂを角度θの範囲内に変位させて駆動するテープ捩れ調整駆動装置５３ａ，５３ｂとを備えている。
【００３８】
このような構成を備えた絶縁テープの巻回装置および絶縁テープの巻回装置を用いた絶縁テープの巻回方法において、リール４２ａ，４２ｂから供給され、コイル導体１０を少なくとも、２本の絶縁テープ１３ａ，１３ｂで、互いが１／２の重ね巻を行っている巻回中、絶縁テープ１３ａ，１３ｂに何らかの事情で張力が変動し、捩れが生じたとき、図１に示したテーピング制御装置１７から駆動指令が与えられたテープ捩れ調整駆動装置５３ａ，５３ｂは、その駆動力でリール４２ａ，４２ｂを、例えば、図示の位置から角度θの範囲内で変位させ、リール４２ａ，４２ｂの変位中に、捩れた絶縁テープ１３ａ，１３ｂをもとの正規状態に戻す。
【００３９】
そして、捩れた絶縁テープ１３ａ，１３ｂをもとの正規状態に戻した後、テーピングヘッド１４は、再び運転を開始する。
【００４０】
このように、本実施形態は、絶縁テープ１３ａ，１３ｂのコイル導体１０への巻回中、張力の変動等に伴って発生する絶縁テープ１３ａ，１３ｂの捩れを、もとの正規状態に戻す際、絶縁テープ１３ａ，１３ｂを収容するリール４２ａ，４２ｂにテープ捩れ調整駆動装置５３ａ，５３ｂからの駆動力を与えて自動的に変位させたので、絶縁テープ１３ａ，１３ｂのコイル導体１０への巻回が粗、密なく規則正しく行うことができ、コイル導体１０の絶縁性能をより一層高く維持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る絶縁テープの巻回装置を示す概略全体斜視図。
【図２】本発明に係る絶縁テープの巻回装置に組み込んだテーピングヘッドを示す概略拡大図。
【図３】本発明に係る絶縁テープの巻回装置に組み込んだテーピングヘッドのうち、テープホルダと絶縁テープ張力制御装置とを抜き出した概略拡大図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿って切断した切断断面図。
【図５】従来の絶縁テープ巻回装置を概略的に示す図。
【図６】図５のＡ−Ａ矢視方向から見た図。
【図７】コイル導体に絶縁テープを巻回した後の状態を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
１  回転リング
２ａ，２ｂ  絶縁テープ
３ａ，３ｂ  リール
４ａ  直線部
４ｂ  エンド部
１０  コイル導体
１１  コイル導体直線部支持クランプ
１２  コイル導体エンド部支持クランプ
１３，１３ａ，１３ｂ  絶縁テープ
１４  テーピングヘッド
１５  テーピング支持移動装置
１６  アンテナ
１７  テーピング制御装置
１８  入力装置
１９  ベースプレート
２０  レール
２１  移動板
２２  レール
２３  テーブル
２４  コラム
２５  駆動機構部
２６  フレーム
２７  回転リング
２８  モータ
２９  蓋
３０ａ，３０ｂ  中間ローラ
３１ａ，３１ｂ  テープホルダ
３２ａ，３２ｂ  絶縁テープ監視センサ
３３ａ，３３ｂ  絶縁テープ張力制御装置
３４  無線機
３５ａ，３５ｂ  アンテナ
３６  テープホルダ
３７  レーザ監視装置
３８  支持板
３９  横フレーム
４０  歯
４１  ベース板
４２，４２ａ，４２ｂ  リール
４３  ピン
４４  支持板
４５  横フレーム
４６  アーム
４８  張力調整機構部
４９  回転盤
５０  歯
５１  絶縁テープ設置監視センサ
５２  モータ
５３ａ，５３ｂ  テープ捩れ調整駆動装置
５４  エンコーダ
５５ａ，５５ｂ  スリップリング
【図１】
2006237523.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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